Solidworks动力学谐响应分析教程

前面我们讲过Solidworks动力学模态分析，模态分析是动力学其他分析的基础。今天我们主要介绍动力学谐响应分析，谐响应分析也称频率响应分析或者扫频分析，用来确定结构在已知频率和幅值的正弦载荷作用下的稳态响应。从而探测共振，指导设计人员避免结构发生共振（例如，借助阻尼器来避免共振），确保一个给定的结构能够经受不同频率的各种载荷。下面我们以一具体案例进行分析，案例模型如图1所示：

图1 底座架三维模型

步骤一：首先进行动力学模态分析，前面已经介绍过分析步骤，这里不再详细叙述，计算结果如图2所示，为该零件一阶振型共振频率及振幅。六阶振型共振频率如图3所示。

图2 底座架一阶振型

图3 六阶振型共振频率

步骤二：在前面基础上进行动力学谐响应分析，首先新建算例，选择线性动力—谐波分析，然后确定，如图4所示；

图4 动力学谐响应分析启动界面

步骤三：接下来进行材料设置、约束设置、载荷施加、网格划分等一系列操作，着重讲一下施加约束与载荷。右击“夹具”，选择“固定几何体”，给底座架6个安装孔施加固定约束，如图5所示。右击“外部载荷”，选择“力”，给底座架顶部圆面施加10N力，相位角为30度，如图6所示。

图5 施加约束

图6 载荷施加

步骤四：接下来定义扫频范围，由图3可知，6阶最大共振频率为251Hz，因此本次扫频范围选择0-300Hz，右击算例名称，选择属性菜单，弹出谐波选项对话框，定义频率范围，如图7所示；

图7 定义频率范围

步骤五：定义阻尼，设置阻尼系数为0.02，如图8所示；

图8 定义阻尼系数

步骤六：最后点击运行求解，频率为300Hz时的应力及各阶响应频率与振幅的关系曲线如图9所示。由图可知，有两个频率点振幅最大，为共振点。

图9 结果输出